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第二章 地基与桩基础工程 本章主要内容: 软弱地基的加固处理 浅基础工程施工 桩基础工程 工程实践案例 (自学) 第一节 软弱地基的加固处理 软弱地基指高压缩土地基。高压缩性土分为自然沉积的(如淤泥,泥炭等)和人工堆积的(如建筑垃圾、生活垃圾、工业废料、炉渣等)。在进行软弱地基加固处理时,应根据高压缩性土的特性不同,不能采用相同的方法去处理,否则,将会造成许多人为事故。例如,在10年前有人将强夯法用于夯击淤泥类土,变成了橡皮土,越夯越坏。还有用碎石桩去改良淤泥质土,造成六层 房屋下沉超过1 m,并且歪斜。这些教训是很深刻的。 一. 软弱地基加固的原理 当工程结构的荷载较大,地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大),不能作为天然地基时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质,提高承载力、增加稳定性,减少地基变形和基础埋置深度。 地基加固的原理是:“将土质由松变实”,“将土的含水量由高变低”,即可达到地基加固的目的。工程实践中各种加固方法,如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等均是从这一加固原理出发。但在拟定地基加固处理方案时,应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则,从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理,严禁单纯对地基进行加固处理,否则,不仅会增加工程费用,反而难以达到理想的效果。 具体的加固措施有: (1) 改变建筑体形,简化建筑平面。具有复杂的平面和立面的建筑,即使承载力完全相同,也将引起严重的破坏。 (2) 调整荷载差异。 (3) 合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在:地基不同土层的交接处,或地基同一土层厚薄不一处;建筑平面的转折处;荷载或高度差异处;建筑结构或基础类型不同处;分期建筑的交界处;局部地下室的边缘;过长房屋的适当部位。 (4) 采用轻型结构、柔性结构。 (5) 加强房屋的整体刚度,如采用横墙承重方案或增加横墙;增设圈梁;减小房屋的长高比;采用筏 式基础、筏片基础、箱形基础等。 (6) 对基础进行移轴处理,当偏心荷载较大时,可使基础轴线偏离柱的轴线。 (7) 施工中正确安排施工顺序和施工进度,如对相邻的建筑,应先施工重、高(即荷载重、高度大)的建筑,后施工轻、低(即荷载轻、高度小)的建筑;对软土地则应放慢施工速度,以便使地基能排水固结,提高承载力。否则,施工速度过快,将造成较大的孔水压力,甚至使地基发生剪切破坏。 二、地基加固的方法 根据地基加固的原理,可采取不同的加固方法。这些加固方法,可归纳为“挖、填、换、夯、压、挤、拌”七个字。 三. 常用地基检验技术 1. 基槽检验技术 ---- 轻便触探法 基坑开挖后,基底七的情况是否符合设计要求需要检验。目前施工部门常用钎探法。但是,这种方法有两个缺点:一是得不到质的概念;二是人为因素太大,探深只有2. 5m。 在目前新区大面积开发情况下,局部填土较深、情况不明时,基槽检验带有检查地基承载力性质,因此,应采用轻便触探试验。 2. 标准贯入试验法 它由标准贯人器(或圆锥探头)、触探杆和穿心锤组成 。用来配合勘察钻孔取土试验,进一步确定钻孔间土层的分布变化情况,适用于砂、粉土、粘性土及颗粒直径较小的碎石土。设备简单,易于操作,探深可达50余米,在划分土层方面它比较准确。通过贯入锤击数的大小,与取样结合对比可得到可靠而详尽的地质剖面。在确定土的承载力及砂的孔隙比、液化等方面属于间接测定,需要与当地土的载荷试验及其它试验结果经过统计,得出相关的经验系数,才能使用。 3. 载荷试验法 对于最大加载量按土的类型决定,但不小于设计荷载的两倍。加载分8~10级进行,待每级沉降稳定后,才继续加下一级荷载。稳定的标准为每小时的沉降量小于0. 1 mm。当沉降速率不符合稳定要求时,应继续观测;如24 h内达不到稳定标准或沉降急剧增大时即可停止试验。 4. 沉降观测法 沉降观测是检查建筑物地基及基础施工质量的一个重要手段。由于基础工程的隐蔽性,地基土质的不均匀性,以及上部结构荷载不均匀等因素,有可能造成沉降差异过大、房屋开裂或倾斜。在高层建筑逐渐增多的情况下,已经发生过数次因人们视觉偏差引起的倾斜争议,由于有系统的沉降观测资料,这些争议才平息了下来。 第二节 浅基础工程施工 本节主要内容 一、垫层施工 二、浅基础施工 一、垫层施工 为了使基础与地基有较好的接触面,把基础承受的上部结构荷载比较均匀地传给地基,常常在基础底部设置垫层。按地区不同,目前常用的垫层材料有:灰土、碎砖(或碎石、卵石)三合土、砂或砂石以及低强度等级的混凝土等垫层。 垫

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